Question

Визначте молекулярну масу і довжину гена, якщо у ньому закодована молекула поліпептиду з молекулярною масою 27 000 а.о.м.

Answer 1

Молекулярна маса поліпептиду обчислюється як сума молекулярних мас атомів, які утворюють поліпептид. Для цього використовується масова одиниця атома (а.о.м). Зазвичай виходять з приблизних значень мас атомів, де вуглець (С) має масу близько 12 а.о.м, азот (N) - близько 14 а.о.м, кисень (O) - близько 16 а.о.м, та інші атоми відповідно до їхньої маси.

Оскільки молекулярна маса поліпептиду становить 27 000 а.о.м., це означає, що включені атоми (вуглець, азот, кисень та інші) мають загальну масу, що дорівнює 27 000 а.о.м.

Довжина гена може бути визначена, знаючи, що ген кодує послідовність амінокислот у поліпептиді, і враховуючи, що для кодування кожної амінокислоти використовується 3 нуклеотиди. Таким чином, довжина гена (у нуклеотидах) дорівнює масі поліпептиду (у а.о.м) поділена на масу нуклеотида.

Необхідно враховувати, що це спрощений розрахунок і дійсні гени можуть бути більш складними та містити інші регуляторні послідовності та елементи. В реальності маса нуклеотида та амінокислоти може коливатися, але цей розрахунок дає загальну уяву про довжину гена, якщо відома маса поліпептиду.

Answer 2

Молекулярна маса гена та його довжина не є прямими характеристиками гена. Генетична інформація в ДНК кодує для синтезу білка, який у свою чергу складається з амінокислот. Кожна амінокислота має свою молекулярну масу, а білок складається з послідовності амінокислот, яку визначає ген.

Давайте розглянемо, як визначити молекулярну масу білка на основі його амінокислотної послідовності. Зазвичай в білках визначається сумарна маса амінокислот, які утворюють ланцюг білка. Молекулярна маса білка дорівнює сумі мас амінокислот, які його складають.

Якщо молекулярна маса поліпептиду (амінокислотного ланцюга) становить 27 000 атомних одиниць (а. о. м.), то це є сумою мас амінокислот, які утворюють цей ланцюг.

Для приблизного розрахунку можна використовувати середні маси амінокислот. Середня маса амінокислоти близько 110 дальтон (Da).

Отже, припустимо, що молекулярна маса поліпептиду (білка) дорівнює 27 000 а. о. м. / 110 Да/амінокислота ≈ 245 амінокислот.

Тепер, щоб визначити довжину гена, треба врахувати, що кожний кодон в ДНК кодує одну амінокислоту. Кожний кодон складається з трьох нуклеотидів.

Таким чином, загальна кількість нуклеотидів у гені буде дорівнювати 245 амінокислот * 3 нуклеотиди/кодон = 735 нуклеотидів.

Отже, визначення молекулярної маси та довжини гена є складним процесом і вимагає більше деталей щодо конкретного гена та його послідовності. Вказані тут розрахунки є приблизними та можуть змінюватися в залежності від конкретних характеристик білка та гена.